Электрический соединитель штепсельного типа Советский патент 1983 года по МПК H01R13/62 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах для включения и отключения электрических цепей, питающих, например, бытовые нагрузки.

Известно устройство, содержащее корпус, в полости которого размещены магнитный замок с постоянным магнитом I .

Недостатком указанного устройства является невозможность обеспечения автоматического отключения подключаемой вилки к электрическому соединителю.

Известно устройство, содержащее полый корпус, в полости которого расположены электромагнитный узел, состоящий из катушки с сердечником и якоря, и с возможностью возвратнопоступательного перемещения вдоль оси соединителя толкатель, а в стенке корпуса установлены контакты в виде штырей 2.

Недостатком известного устройства является невозможность автоматически по заданной программе извлекать вилку из розетки, отключая напряжение и образуя видимый разрыв цепи питания.

Цель изобретения - обеспечение эксплуатационной безопасности.

Для достижения поставленной цели электрический соединитель, в полости корпуса которого расположены электромагнитный узел, состоящий из катушки с сердечником и якоря, и с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль оси соединителя толка10тель, а в стенке корпуса установлены контакты в виде штырей, снабжен времязадающим устройством, расположенным в полости корпуса, гнездами, постоянным магнитом и цилиндрической пру15жиной, в стенке- корпуса симметрично штырям расположены гнезда и выполнено отверстие, постоянный магнит, выполненный в виде пластины, расположен под катушкой, сердечник которой

20 выполнен из постоянного магнита, якорь, выполненный в виде стакана, охватывает катушку, цилиндрическая пружина расположена между катушкой и внутренней поверхностью стакана

25 и взаимодействует торцовыми поверхностями с дном стакана и пластиной, толкательf выполненный в виде стержня, взаимодействует одним концом с якорем, а другой его конец располо30жен в указанном отверстии. На фиг, 1 изображено предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг, 2 - схема времяэадающего уст- рейсТВа. Электрический соединитель состоит из полого корпуса 1, выполненного из изоляционного материала. С одной сто РОНЫ корпуса установлена колодка с контактами 2, выполненными в виде Д1ть1рей, а с другой стороны в его тор цовой стенке размещены трубчатые кон такты 3. В полости корпуса размещены времязадающее устройство 4, толкатель 5 и электромагнитное устройство, состоящее из катушки 6, постоянного магнита 7, выполненного в виде пластины, якоря 8 в гиде стакана и цилиндрической пружины 9. Устройство работает следующим образом. Включают контакт 2 вилкой в розет ку,электрической сети. Поворачивая привод 10 регулятора 11 (резистора) задают требуемую установку времени. Затем в контакты 3 розеточного типа вставляют вилку 12 потребители элект рической энергии. Вилка 12 подвигает толкатель 5, который подвигает якорь 8 электромагнитного устройства. Пружина 9 сжимается, катушка б возбуйсдения через контакты 3 подключается через выпрямитель 13 времязадающего устройства 4 к электросети, Ее ампер-витки в сумме с естественным полем постоянного магнита 7 создают усилие, способное удержать пружины 9 в сжатом состоянии. По истечении заданного времени времязадающее устройство 4 обесточивает или значительно снижает величину тока, обтекающего катушку б, тем самым резко снижая удерживающую якор 8 силу. Пружина 9 освобождается и запасенной в ней энергией резко перемещает якорь 8, воздействуя на тол катель 5, который выбрасывает вилку 12 потребителя из контактов 3 резет ного типа. Потребитель отключен. Ус ройство готово к новому подключению Опытным путем установлено, что суммарное усилие, сдерживающее пруж ны, не превышает 2,5-3 кг при самых неблагоприятных условиях. Таким образом, сила тяги катушки возбуждени и постоянного магнита не преэышает 1,5 кг, Времязадающее устройство включае выпрямительный мост 13, тиристор 14 регулируемый резистор 11, конденсатор 15, резистор 16, динистор 17, резистор 18, клеммы 19 катушки 6, нагрузку 20 (нагревательный прибор) К контактам 3 подключены нагрузка 20 (нагреватель) 14 и вход выпрямительного моста 13, выход которого через тиристор 14 подсоединен к од ной из клемм резистора R, шунтирую его катушку 6 электромагнита, Другая клемма 19 соединена с отрицательным полюсом выпрямительного моста 13, Анод тиристора 14 через регулируеый резистор 11 и конденсатор 15 соединен с его катодом. Резистор 11 имеет шкалу, его двиок с помощью привода 10 устанавливают против отметки, соответствуюш.ей, например, объему нагреваемой жидкости, залитой в емкость нагрузки 20 (йагревателя), Пареллельно конденсатору 15 подключен разрядный резистор 16. Общая точка соединения резистора 11 и конденсатора 15 через динистор 17 и резистор 18 соединена с управляющим электродом тиристора 14. Узел управления работает следующим образом. В исходном положении контакты 2 вставлены в розетку, конденсатор 15 разряжен. После заливки воды в емкость нагрузки 20 устанавливают необходимое время работы времязадающего устройства приводом 10 регулятора 11 (резистора). Далее в торец устройства включают вилку 12 потребителя. Контакты вилки 12 замыкают контакты 3 и, вследствие этого, нагреватель 20 начинает греть воду и одновременно с этим от моста 13 по цепи l3-14-l5-Rg-13 начинается заряд конденсатора 15. 1 Температура воды и напряжение на конденсаторе увеличивается во времени, а изменение напряжения в сети однозначно изменяет обе эти величины. Пропорциональность между этими величинами обеспечивается путем сопротивления резистора 11 в соответствии с объемом воды в емкости нагрузки 20, Одновременно с зарядом конденсатора 15 к аноду тиристора 14 приложена положительная, а к катоду - отрицательная полярность напряжения моста 13, т,е, создаются потенциальные условия для его включения. По истечении -заданного времени вода в емкости нагрузки закипает и некоторое время кипит, В это время напряжение на конденсаторе 15 становится равным напряжению переключения динистора 17, который открывается, и по цепи 15-1718 - управляющий электрод тиристора 14 - контакт тиристора 14-15 поступает импульс управления тиристора 14, Тиристор 14 открывается и по резистору Rg, шунтирующему катушку 6; протекает ток, что приводит к выталкиванию вилки 11 из контактов 3 розеточного типа, Обмотка катушки б разряжается по цепи 19-R -l4-Rg-19 до отключения

тиристора 14, а конденсатор 15 - на резистор 16.

Таким образом, новое включение прибора происходит всегда при начальных нулевых условиях на конденсаторе 15 и катушке б.

Резистор 18 в процессе включения тиристора 14 ограничивает амплитуду и увеличивает длительность управления импульсом.

Устройство обеспечивает отключение потребителя в случае образования режима короткого замыкания. Кроме того, предлагаемое устройство позволяет значительно уменьшить габариты, снизить величину тока в катушке возбуждения в несколько раз по срав(Нению с известным и тем самым повысить надежность и коэффициент готовности устройства. Кроме того, -повышена технологичность благодаря упрощению конструкции и схемы времязадающего устройства и габаритов последнего, что позволяет расместить его в небольшой части полости корпуса устройства.

Формула изобререния

Электрический соединитель штепсельного типа, содержащий корпус, в полости которого расположены электромагнитный узел, состоящий из катушки с сердечником и якоря, и с возможностью возвратно-поступательного пе-, ремещения вдоль оси соединителя тол- катель, а в стенке.корпуса установлены контакты в виде штырей, о т личающийся тем, что, с целью обеспечения эксплуатационной безопасности, он снабжен времязадающим устройством, расположенным в полости корпуса, гнездами, постоянным

магнитом и цилиндрическо. пружиной, в стенке корпуса симметрично штырям расположены гнезда и выполнено отверстие, постоянный магнит, выполненный в виде пластины, расположен под катушкой, сердечник которой выполнен из постоянного магнита, -якорь, выполненный в виде стакана, охватывает катушку, цилиндрическая пружина расположена между катушкой и внутренней поверхностью стакана и взаимодействует торцовыми поверхностями с дном стакана и пластиной, толкатель, выполненный в виде стержня, взаимодействует одним концом с якорем, а другой его конец Е асположен в указанном отверстии.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США W 3521216, кл. 33912, 1970.

2.Патент США 2688734, кл. 33945, 1954.

-Н

и J 1 ГУ

i/8.2